1.研究的目的与意义 数字化弧焊电源控制系统的研制开发将为系列化高档焊机生产奠定基础[1-6]。

同时，由于采用了数字化控制技术，焊接电源已不再是单纯的焊接能量提供源，还应具有数字操作系统平台、多特性适应调整、送丝驱动外设及接口、焊接参数动态自适应调整、过程稳定质量原评定、保护及自诊断提示以及远程网络监控、生产质量管理等功能，焊接电源的概念实际上已拓宽为焊接电源系统。

因此，在学术水平和使用价值方面都具有重要意义。

与模拟控制系统相比，数字化弧焊电源具有以下显着特点：电源外特性可通过软件灵活控制，容易实现一机多用，对于自动焊机，可以增加焊接参数预置、记忆与再现等功能。

利用精确的数字控制，采用电子电抗器和波形控制等技术能实现高效气体保护焊，包括高速焊接和高熔敷率焊接；利用计算机的存储功能和高速、高精度数字信号处理技术，可以使焊机向多功能化和智能化发展，便于在焊机中引入自适应控制、模糊控制、神经网络控制等现代控制方法，进行焊接参数的优化、焊接质量的控制等；利用单片机及专用数字信号处理器的高速计算能力和丰富的外部接口与通讯能力，在引入模糊控制等智能控制技术的基础上可以实现简单的焊接参数一元化调整，实现逆变焊机的”傻瓜式”[7-8]。

2.国内外研究现状 20世纪90年代初期数字化弧焊电源在欧洲问世，此后数字化弧焊电源的发展日新月异。

奥地利Fronius公司推出的TPS2700/TPS4000/TPS5000全数字化弧焊电源如图1所示，可以监控焊接过程、程序化引弧和收弧及智能化调节参数。

一台焊接机可实现MIG/MAG、TIG和焊条电弧焊等多种焊接方式，可储存约80个焊接程序，实时显示焊接参数，同时，此类弧焊电源还能通过网络进行工艺管理和控制软件升级[9-10]。

图1 数字化弧焊电源系统的结构图 美国Lincoln电气公司推出了Nextweld弧焊电源如图2，它是波形控制技术、数字化通信技术和电源电子技术的无缝集成[11]。

图2 桥式逆变电路 Miller公司生产的SynerWave250、351、500P交直流方波电源如图3所示，用于交流TIG焊，当电流过零点时，电压上升极快，在极短时间内电弧复燃，大大提高了电弧的稳定性[12]。